PARTE III - Proposte metodologiche per la predisposizione di schede tecniche di tipo
21 Procedure di calcolo alternative
In considerazioni di quanto esposto al precedente paragrafo si è dunque ritenuto utile sviluppare, grazie alla collaborazione di ERSE S.p.a. nell’ambito della Ricerca di sistema per il settore elettrico, due ulteriori metodologie di calcolo; si tratta di metodologie (di seguito rispettivamente indicate come REE e REE-Light) elaborate come progressive semplificazioni della norma UNI/TS 11300, al fine di consentirne l’applicabilità anche nei campi non previsti dalle procedure DOCET e All2DM, come illustrato nella seguente Tabella III.1.
Tabella III.1 Campi d’applicazione dalle diverse metodologie
Tutte le metodologie proposte si differenziano dunque tra loro in generale per il grado di complessità degli algoritmi utilizzati, per il numero di dati di input che richiedono all’utilizzatore, per il loro trattamento nella determinazione dei fabbisogni energetici. Scopo dei prossimi paragrafi è pertanto presentare le due nuove procedure REE e REE-Light, confrontandole in termini metodologici con quelle indicate dalla normativa e quantificando le differenze di risultato ottenute nell’ambito di alcune simulazioni su casi esempio.
Ai fini di una corretta valutazione delle procedure REE e REE-Light descritte nel seguito, è importante considerare come queste siano state elaborate con uno scopo diverso da quello delle procedure prescritte dalla normativa: tramite esse non si intende infatti definire il fabbisogno energetico di un edificio in termini assoluti ma calcolare la sua variazione relativa prima e dopo un intervento di ristrutturazione. Da ciò discende che è stato possibile applicare molte semplificazioni relative in particolare ad aspetti considerati invarianti del comportamento termofisico dell’edificio e che non vengono dunque direttamente interessati dagli interventi.
Si precisa che nel seguito di questa sezione non verranno esplicitati tutti i dettagli relativi alle formule di calcolo adottate nell’ambito delle procedure alternative proposte in quanto, anche sulla base di quanto emergerà nel corso della consultazione pubblica del presente documento, l’Autorità intende sottoporre alla consultazione un ulteriore documento nel quale sarà presentata l’effettiva proposta di scheda tecnica.
21.1 La metodologia REE
La procedura REE è il frutto di una semplificazione della procedura originaria dettata dalla UNI/TS 11300-1 ottenuta mediante l’eliminazione di alcune variabili in ingresso e l’impiego di valori prestazionali e descrittivi medi o di riferimento. Tali semplificazioni sono importanti, soprattutto per quanto riguarda gli edifici esistenti, in quanto può essere difficoltoso e impegnativo entrare in possesso di informazioni precise sui componenti che costituiscono l’involucro. La procedura, inoltre, risulta applicabile senza limitazioni legate alla superficie degli edifici e alla destinazione d’uso. In particolare:
a) sono stati adottati valori standard tutte le volte che questa possibilità è concessa.
b) si è assunto un valore costante per il rapporto superficie vetrata su superficie totale del serramento;
c) si è assunto un valore costante per l’emissività dei componenti, pari a 0,9 per quelli opachi e a 0,837 per quelli trasparenti;
d) per la valutazione del ponte termico dovuto alla presenza di distanziatore nel caso di doppi e tripli vetri si è assunto un valore intermedio tra i casi di distanziatore plastico e distanziatore metallico;
e) si è trascurato l’effetto di schermature mobili;
f) per quel che concerne i fattori di ombreggiatura legati ad aggetti ed ostruzioni esterne si è adottato un approccio qualitativo che si basa sulla definizione di un angolo medio;
g) nella valutazione degli apporti solari sui componenti opachi si è trascurata l’inclinazione di eventuali coperture;
h) nel caso di ventilazione notturna, i valori di correzione della temperatura sono stimati a partire dalla norma UNI 10339;
i) nella valutazione dell’extra flusso termico per radiazione infrarossa verso la volta celeste, il fattore di forma tra i singoli componenti e la volta celeste è stato calcolato trascurando il fattore di riduzione per ombreggiatura;
j) la durata della stagione di raffrescamento è stata definita in maniera convenzionale in funzione della destinazione d’uso dell’edificio.
Oltre a queste semplificazioni vi è poi un’ulteriore differenza: nel caso in cui tra gli interventi in esame vi è il passaggio da un sistema di ventilazione naturale ad uno di ventilazione meccanica viene considerato il consumo di questo nuovo sistema di ventilazione.
SPUNTO PER LA CONSULTAZIONE n. III.3
Condividete l’impostazione proposta per la metodologia REE? Ritenete che altri tipi di semplificazioni sarebbero state più opportune? Se sì, quali?
21.2 La metodologia semplificata REE-Light
La procedura descritta al paragrafo precedente calcola il fabbisogno sulla base di una valutazione congiunta di tutti gli elementi considerati. Ciò implica la necessità di fornire molti dati di input anche nel caso in cui si intenda valutare solo gli effetti di un intervento elementare quale la semplice sostituzione di serramenti. A fronte dunque della possibilità di valorizzare in termini di TEE i risparmi conseguibili con una serie di interventi di ristrutturazione, con la procedura REE viene resa un po’ più complessa la rendicontazione di interventi semplici.
Si è dunque pensato di proporre una procedura alternativa (REE-Light) di tipo “disaccoppiato”, ovvero in grado di valutare singolarmente il risparmio energetico per ciascun intervento, anziché verificare il comportamento termofisico dell’edificio nel suo insieme. Essa permette quindi di inserire i dati di input relativi solo a quella parte di involucro (opaco o trasparente) che viene modificata dall’intervento, riducendo così il numero delle informazioni richieste non direttamente attinenti con la ristrutturazione. Tale procedura si colloca dunque idealmente a metà strada tra le tre schede tecniche e la UNI/TS 11300-1 dal momento che, oltre a fare ricorso all’assunzione di valori di default, è stata implementata una considerevole semplificazione delle formule utilizzate, soprattutto quelle utilizzate per la stagione di raffrescamento. Rispetto alle tre schede tecniche essa consente una valutazione più precisa dei risparmi grazie al fatto di considerare in modo più dettagliato aspetti relativi alle caratteristiche termofisiche degli elementi installati, ai ponti termici e all’utilizzo degli apporti gratuiti. Tuttavia, conseguenza delle semplificazioni adottate è il fatto che tale procedura presenta un campo di applicazione più ristretto rispetto alla precedente REE, limitandosi a valutare i risparmi per isolamento pareti o a vetri sostituzione dei serramenti.
La formula III.1, pertanto, viene aggiornata e diventa funzione delle variazioni dello scambio termico per trasmissione e degli apporti termici solari che vengono valutate seguendo la norma UNI/TS 11300-1, considerando, però, solo gli elementi coinvolti direttamente nell’intervento di razionalizzazione energetica. Inoltre, sono state applicate le semplificazioni già adottate per la procedura REE con l’aggiunta delle seguenti assunzioni:
k) nella stagione di raffrescamento è stata considerata solo la riduzione degli apporti solari pesati con un fattore 0,5 per tenere conto degli effetti concorrenti legati al maggior isolamento dell’edificio anziché considerare la variazione dello scambio termico per trasmissione;
l) si trascura l’effettiva esposizione dell’edificio, assumendo una ripartizione omogenea delle pareti e dei serramenti;
m) si considera un rapporto costante tra perimetro e superficie degli elementi vetrati;
n) si assumono valori di default per i fattori di riduzione degli apporti solari per ombreggiatura;
o) la stagione di raffrescamento è composta solo dai mesi in cui la differenza tra la temperatura di set point dell’edificio (ad esempio 26 °C per il residenziale) e la temperatura media mensile è minore di 5 °C;
p) in caso di presenza di chiusure oscuranti, viene assunto un coefficiente che tiene conto dell’effettivo utilizzo;
q) per edifici collocati in zona climatica A, B e C si assume che la gradazione del colore della finitura esterna sia “chiara”, mentre si assume una gradazione “media” per le altre zone climatiche;
r) si trascura l’eventuale inclinazione delle coperture.
SPUNTO PER LA CONSULTAZIONE n. III.4
Condividete l’impostazione proposta per la metodologia REE-Light o la ritenete eccessivamente semplificata? Ritenete che altri tipi di semplificazioni sarebbero state più opportune? Se sì, quali?
21.3 Confronto tra le diverse procedure
Come sopra accennato, uno degli elementi più rilevanti per valutare l’applicabilità pratica di una procedura per il calcolo dei risparmi, è costituito dalla quantità di informazioni che è necessario che gli operatori forniscano. Nel seguito viene dunque fornito un confronto relativo ai dati di input che è necessario fornire nei diversi approcci. Si è ritenuto importante distinguere i dati di input tra valori richiesti in maniera esplicita all’utente, valori che è possibile selezionare attraverso una serie di scelte predefinite e informazioni sulla presenza di determinati elementi che richiedono semplicemente una risposta di tipo sì/no. Per questa ragione a fianco di ciascun dato è presente un simbolo che indica il tipo di input richiesto (la legenda è illustrata nella tabella sottostante).
Tabella III.2 - Elenco dei dati di input richiesti dalle diverse procedure
Significato dei simboli: # = Valore che l’utente deve digitare in maniera esplicita
§ = Selezione tra una serie di opzioni predefinite
\ = Risposta di tipo sì/no
“per singolo elemento” = valore che l’utente deve inserire in maniera scorporata in funzione di alcune caratteristiche come l’orientamento
Gradi giorno della località #
Destinazione d’uso § §
Anno di costruzione dell’edificio §
Volume netto # #*
Volume lordo # #*
Superficie netta complessiva # #*
Dimensioni lineari in pianta dell’edificio
# per ciascuna
esposizione
Superficie lorda in pianta del piano tipo #
Superficie netta media appartamenti (solo quelli <170 m2) #
Numero appartamenti #
Numero appartamenti con superficie <170 m2 # Numero appartamenti con superficie >170 m2 #
Numero di piani totali §
Numero di piani fuori terra #
Numero di piani interrati riscaldati #
Altezza netta interpiano #
Ristrutturazioni effettuate §
Tipologia di struttura portante §
Tipo di intonaco §
Tipo di isolamento §
Tipo di pavimenti §
Tipo di pareti esterne §
Gradazione colore finitura esterna § §
Caratteristiche edifici confinanti
Presenza di cantina\garage \
Percentuale superficie solaio (cantina\garage) §
Presenza di finestre\serramenti esterni (cantina\garage) §
Presenza di sottotetto \
Percentuale superficie solaio (sottotetto) §
Presenza di vano scala \
Tipo di vano scala §
Esposizione del vano scala §
Numero di vani scala #
Significato dei simboli: # = Valore che l’utente deve digitare in maniera esplicita
§ = Selezione tra una serie di opzioni predefinite
\ = Risposta di tipo sì/no
“per singolo elemento” = valore che l’utente deve inserire in maniera scorporata in funzione di alcune caratteristiche come l’orientamento
Superficie complessiva serramenti #
Perimetro vetro
Valore del ponte termico dovuto al distanziatore #
Numero di serramenti
Presenza e tipologia di aggetti
§ per gruppo di
elementi
\*
Presenza di cassonetti \
Presenza e tipologia avvolgibile (chiusura oscurante) \ \ § \
Resistenza termica addizionale per chiusura oscurante #
* Laddove il software DOCET consente di scegliere se inserire valori precisi o selezionare da abachi, è stata adottata questa seconda opzione al fine di ottenere un approccio più confrontabile con quello della procedura REE nell’ambito delle simulazioni presentate al successivo paragrafo 23.
Nel successivo paragrafo 23, vengono presentati i risultati di alcune simulazioni su casi esempio, al fine di comparare quanto le diverse procedure riescano a valorizzare i risparmi ottenuti con uguali interventi.
SPUNTO PER LA CONSULTAZIONE n. III.5
A fronte del diverso onere informativo richiesto nei due casi, ritenete preferibile l’adozione di una procedura più completa basata su un approccio globale simile a quello utilizzato per la certificazione energetica (REE) oppure di una procedura basata su un approccio di disaccoppiamento degli effetti (REE-Light) più simile a quello delle tre schede tecniche esistenti?
Quale altra metodologia suggerireste e perché?